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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. GEBIET DER
ERFINDUNG:
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Antennen-Schalt-Bauelement
oder ein Antennen-Schalt-Duplex bzw. Weiche für die Verwendung in einer Funk-Kommunikations-Vorrichtung,
wie z. B. ein digitales tragbares Funktelefon, welches eine Funkkommunikation
durchführt
durch selektives Verbinden einer Antenne mit einem Sender oder einem Empfänger, d.
h. unter Verwendung eines TDMA (Time Division Multiple Access; Zeit-Vielfach-Zugriff)-Systems.
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2. BESCHREIBUNG DES TECHNOLOGISCHEN HINTERGRUNDES:
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In
der Vergangenheit wurde ein einpoliger Schalter mit doppelter bzw.
zwei Schalterstellungen (hiernach als ein SPDT Schalter bezeichnet)
verwendet zum selektiven Verbinden einer Antenne mit einem Sender
oder einem Empfänger
in einem Zubehör
für die
mobile Kommunikation. Ein beispielhafter herkömmlicher SPDT Schalter wird
unter Bezugnahme auf 7 beschrieben werden.
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7 zeigt
eine Schaltungsanordnung eines herkömmlichen SPDT Schalters. Der
SPDT Schalter enthält
einen ersten Signalanschluss 601, einen zweiten Signalanschluss 602,
einen dritten Signalanschluss 603, einen Steueranschluss 604,
PIN Dioden 605 und 606, eine Streifenleitung 607 mit
einer ¼ Wellenlänge einer
Signalfrequenz, einen Widerstand 608, eine Induktivität 609,
und Kondensatoren 610, 611, 612 und 613.
Der Widerstand 608, die Induktivität 609 und der Kondensator 611 bilden
eine Steuerschaltung. Ein Ende des Kondensators 611 ist
mit einem Ende der Induktivität 609 verbunden,
und das andere Ende des Kondensators 611 ist geerdet. Die Kondensatoren 610, 612 und 613 arbeiten
als Gleichstrom-Sperr-Kondensatoren.
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Dieser
herkömmliche
SPDT Schalter wird verwendet als ein Sende-Empfang Schalter. Die
Arbeitsweise des SPDT Schalters als ein Sende-Empfang Schalter wird
beschrieben werden. Es wird angemerkt, dass in diesem Fall die ersten,
zweiten und dritten Signalanschlüsse 601, 602 und 603 als
ein Übertragungs-
bzw. Sendeanschluss, ein Antennenanschluss bzw. ein Empfangsanschluss
arbeiten.
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Wenn
ein Signal von dem Antennenanschluss übertragen wird, wird eine positive
Spannung angelegt an den Steueranschluss 604. Ein Steuerstrom
fließt
durch den Steueranschluss 604, den Widerstand 608,
die Induktivität 609,
die PIN Diode 605, die Streifenleitung 607 und
die PIN Diode 606 in dieser Reihenfolge. Entsprechend dem
Fluss des Steuerstromes wird die Impedanz zwischen einer Anode und
einer Kathode der PIN Dioden 605 und 606 niedrig.
Der Zustand niedriger Impedanz zwischen der Anode und der Kathode
der PIN Diode 606 führt
dazu, dass ein elektrisches Potential bei einem Ende der Streifenleitung 607,
verbunden mit der Anode der PIN Diode 606, bei ungefähr einem
Erdungs-Niveau ist. Dies bewirkt, dass die Impedanz bei dem anderen Ende
der Streifenleitung 607 in Bezug auf den Antennenanschluss 602 deutlich
erhöht
wird. Als Ergebnis wird ein Übertragungssignal,
eingegeben von dem Übertragungsanschluss 601,
ausgegeben von dem Antennenanschluss 602, wird jedoch nicht
ausgegeben von dem Empfangsanschluss 603.
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Wenn
ein Signal von dem Antennenanschluss empfangen wird, wird keine
Spannung an den Steueranschluss 604 angelegt. Weil kein
Steuerstrom fließt,
wird die Impedanz zwischen der Anode und der Kathode der jeweiligen
PIN Dioden 605 und 606 hoch. Als Ergebnis wird
ein Empfangssignal, eingegeben von dem Antennenanschluss 602,
ausgegeben von dem Empfangsanschluss 603, wird jedoch nicht
ausgegeben von dem Übertragungs-
bzw. Sendeanschluss 601.
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Wie
oben beschrieben wird eine Antenne selektiv mit einem Sender oder
einem Empfänger
verbunden unter Verwendung des herkömmlichen SPDT Schalters.
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Jedoch
entstehen Probleme in dem Fall, wenn der oben erwähnte SPDT
Schalter eingesetzt wird bei einem Mehrfach-System, welches in der Lage
ist hervorragende Empfangseigenschaften bei der mobilen Funk-Kommunikation
zur Verfügung
zu stellen. Dies kommt daher, weil zwei SPDT Schalter für das System
benötigt
werden, weil das Mehrfach-System zwei Antennen verwendet. In diesem Fall
wird die Anzahl der Komponenten, welche enthalten sind in einer
Kommunikationsvorrichtung erhöht,
was es schwierig macht eine miniaturisierte Vorrichtung zu realisieren
und den Verlust des Signals in der Vorrichtung groß macht.
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Die
US 4,914,714 offenbart eine
tragbare Funk-Vorrichtung, welche eine erste Antenne umfasst, die
sich von einem Vorrichtungsgehäuse
weg ausdehnen kann oder zu dem Vorrichtungsgehäuse hin eingezogen werden kann.
Die Vorrichtung umfasst eine zweite Antenne angebracht innerhalb
oder um den äußeren Umfang
des Gehäuses.
Wenn die erste Antenne sich weg von dem Gehäuse ausdehnt, ist sie über einen
ersten Schalter mit einem Knoten verbunden, andererseits, ist sie über entsprechende Filter
mit beiden, einem Sender und einem Mehrfach-Empfänger verbunden. Zu diesem Zeitpunkt,
ist die zweite Antenne über
einen zweiten Schalter mit dem Mehrfach-Empfänger über entsprechende Filter verbunden.
Wenn die erste Antenne ausreichend weit zu dem Gehäuse hin
eingefahren ist, trennen der erste und der zweite ineinandergreifende
Schalter, welche mechanisch mit der ersten Antenne gekoppelt sind,
die erste Antenne von dem Knoten, verbinden die zweite Antenne mit
solch einem Knoten, und trennen die zweite Antenne von dem Mehrfach-Empfänger.
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Die
US 5,109,536 offenbart einen
keramischen Ein-Block Filter, welcher mit zwei Antennen verschaltet
ist, um beides zur Verfügung
zu stellen, Antennen-Duplex und eine Antennen-Summierte Vielfalt
in einem Duplex-Funk-Empfänger.
Eine Antenne ist gekoppelt über
den Filter mit einem Sender und einem Empfänger, und eine zweite Antenne
ist schaltbar gekoppelt über
den Filter mit dem Empfänger
durch eine Mehrfach-Steuer-Schaltung, in Reaktion auf ein Mehrfach-Steuer-Signal.
Wenn die empfangene Signalstärke
in ihrem Pegel fällt,
hinweisend, dass das an den Antennen empfangene Signal geschwächt wurde, ändert ein
Mikrocomputer den binären
Zustand des Mehrfach-Steuer-Signals, um den Empfänger zwischen der ersten Antenne
und beiden Antennen zu schalten.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Erfindung ist definiert in Anspruch 1, weitere Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst die Auswahlvorrichtung:
eine
erste Schalt-Schaltung mit einem ersten Eingabeanschluss, welcher
elektrisch mit dem Übertragungsanschluss
verbunden ist und einem ersten Ausgabeanschluss, welcher mit dem
ersten Antennenanschluss elektrisch verbunden ist;
eine zweite
Schalt-Schaltung mit einem zweiten Eingabeanschluss, welcher elektrisch
mit dem ersten Antennenanschluss verbunden ist, und einem zweiten
Ausgabeanschluss, welcher elektrisch mit dem Empfangsanschluss verbunden
ist; und
eine dritte Schalt-Schaltung mit einem dritten Eingabeanschluss,
welcher elektrisch mit dem zweiten Antennenanschluss verbunden ist,
und einem dritten Ausgabeanschluss, welcher elektrisch mit dem Empfangsanschluss
verbunden ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wird, wenn die Auswahlvorrichtung den
ersten Modus auswählt,
eine elektrische Leitung eingebracht zwischen den ersten Eingabeanschluss
und den ersten Ausgabeanschluss der ersten Schalt-Schaltung, und
der zweite Eingabeanschluss der zweiten Schalt-Schaltung wird elektrisch getrennt
von dem zweiten Ausgabeanschluss davon,
wenn die Auswahlvorrichtung
den zweiten Modus auswählt,
wird der erste Eingabeanschluss der ersten Schalt-Schaltung elektrisch
getrennt von dem ersten Ausgabeanschluss davon, eine elektrische Leitung
wird zwischen den zweiten Eingabeanschluss und den zweiten Ausgabeanschluss
der zweiten Schalt-Schaltung eingebracht, und der dritte Eingabeanschluss
der dritten Schalt-Schaltung wird elektrisch getrennt von dem dritten
Ausgabeanschluss davon, und
wenn die Auswahlvorrichtung den
dritten Modus auswählt,
wird der zweite Eingabeanschluss der zweiten Schalt-Schaltung von
dem zweiten Ausgabeanschluss davon elektrisch getrennt, und eine
elektrische Leitung wird zwischen den dritten Eingabeanschluss der
dritten Schalt-Schaltung und den dritten Ausgabeanschluss davon
eingebracht.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst die oben genannte Antennen-Schalt-Vorrichtung:
ein
Tiefpassfilter, welches elektrisch verbunden bzw. verschaltet ist
zwischen dem Übertragungsanschluss und
der ersten Schalt-Schaltung, zum selektiven Ermöglichen, dass nur eine Signal-Komponente
des Übertragungssignals
mit einer Frequenz niedriger als einer vorgegebenen Frequenz hindurchtritt;
und
ein Empfangsfilter, welches elektrisch verbunden ist zwischen
der zweiten Schalt-Schaltung und dem Empfangsanschluss, zum Ermöglichen,
dass nur eine Signal-Komponente des Empfangssignals mit einer Frequenz
innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbandes hindurchtritt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist das Empfangsfilter ein Bandpassfilter
mit Dämpfungs-Polen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die erste Schalt-Schaltung eine erste PIN-Diode, welche
verbunden bzw. verschaltet ist zwischen dem ersten Eingabeanschluss und
dem ersten Ausgabeanschluss, und die dritte Schalt-Schaltung hat
eine zweite PIN-Diode, welche verbunden ist zwischen dem dritten
Eingabeanschluss und dem dritten Ausgabeanschluss.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die erste Schalt-Schaltung eine Reihenschaltung einer
Induktivität
und eines Kondensators, parallel verbunden mit der ersten PIN-Diode
zwischen dem ersten Eingabeanschluss und dem ersten Ausgabeanschluss,
und die dritte Schalt-Schaltung hat eine Reihenschaltung einer Induktivität und eines
Kondensators, parallel verbunden mit der zweiten PIN-Diode zwischen
dem dritten Eingabeanschluss und dem dritten Ausgabeanschluss.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat mindestens eine der ersten Schalt-Schaltung
und der dritten Schalt-Schaltung einen FET, und ein Drain-Anschluss
und ein Source-Anschluss des FET sind elektrisch verbunden zwischen
dem ersten Eingabeanschluss und dem ersten Ausgabeanschluss.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat mindestens eine der ersten Schalt-Schaltung
und der dritten Schalt-Schaltung eine Induktivität, wobei ein Ende der Induktivität elektrisch
verbunden ist mit dem Drain-Anschluss des FET, und das andere Ende
der Induktivität
elektrisch verbunden ist mit dem Source-Anschluss des FET.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die zweite Schalt-Schaltung eine erste und eine zweite
Induktivität
verbunden zwischen dem zweiten Eingabeanschluss und dem zweiten
Ausgabeanschluss, einen ersten Kondensator verbunden zwischen dem
zweiten Eingabeanschluss und Erde, einen zweiten Kondensator verbunden
zwischen dem zweiten Ausgabeanschluss und Erde, und eine PIN-Diode
verbunden zwischen Erde und einem Kontaktpunkt zwischen der ersten Induktivität und der
zweiten Induktivität.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die zweite Schalt-Schaltung einen ersten Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnitt, einen
zweiten Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnitt,
und eine PIN-Diode, wobei ein Ende des ersten Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnittes
elektrisch verbunden ist mit dem zweiten Eingabeanschluss, ein Ende
der PIN-Diode und ein Ende des zweiten Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnittes elektrisch
verbunden sind mit dem anderen Ende des ersten Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnittes,
das andere Ende der PIN-Diode
geerdet ist, und das andere Ende des zweiten Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnittes elektrisch
verbunden ist mit dem zweiten Ausgabeanschluss.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die zweite Schalt-Schaltung eine Reihenschaltung einer
Induktivität
und einer PIN-Diode, welche elektrisch verbunden bzw. verschaltet
ist zwischen dem zweiten Eingabeanschluss und dem zweiten Ausgabeanschluss,
und einen Kondensator, welcher elektrisch verbunden bzw. verschaltet
ist, zwischen dem zweiten Eingabeanschluss und dem zweiten Ausgabeanschluss
und parallel verbunden ist mit der Reihenschaltung.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die erste Schalt-Schaltung eine PIN-Diode und die zweite
und die dritte Schalt-Schaltung haben FETs.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die zweite Schalt-Schaltung eine Induktivität, einen
Kondensator, einen ersten FET, und einen zweiten FET, wobei ein
Ende der Induktivität
und ein Ende des Kondensators jeweils elektrisch verbunden sind
mit dem zweiten Eingabeanschluss, das andere Ende des Kondensators
geerdet ist, das andere Ende der Induktivität elektrisch verbunden ist
mit einem Drain-Anschluss des ersten FET und einem Drain-Anschluss
des zweiten FET, ein Source-Anschluss des ersten FET geerdet ist, und
ein Source-Anschluss des zweiten FET elektrisch verbunden ist mit
dem zweiten Ausgabeanschluss.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die zweite Schalt-Schaltung einen Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnitt,
einen ersten FET, und einen zweiten FET, wobei ein Ende des Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnittes
elektrisch verbunden ist mit dem zweiten Eingabeanschluss, das andere
des Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnittes
elektrisch verbunden ist mit einem Drain-Anschluss des ersten FET
und einem Drain-Anschluss des zweiten FET, ein Source-Anschluss
des ersten FET geerdet ist, und ein Source-Anschluss des zweiten
FET elektrisch verbunden ist mit dem zweiten Ausgabeanschluss.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die dritte Schalt-Schaltung einen ersten FET und einen
zweiten FET, wobei ein Drain-Anschluss des ersten FET und ein Drain-Anschluss
des zweiten FET elektrisch verbunden sind mit dem dritten Eingabeanschluss,
ein Source-Anschluss des ersten FET geerdet ist, und der dritte Ausgabeanschluss
elektrisch verbunden ist mit einem Source-Anschluss des zweiten FET.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die dritte Schalt-Schaltung einen ersten FET, einen zweiten
FET und einen Widerstand mit einem Widerstand nahezu gleich einer angepassten
Last, wobei ein Drain-Anschluss des ersten FET und ein Drain-Anschluss
des zweiten FET elektrisch verbunden sind mit dem dritten Eingabeanschluss,
ein Source-Anschluss des ersten FET verbunden ist mit einem Ende
des Widerstands, das andere Ende des Widerstands geerdet ist, und
ein Source-Anschluss des zweiten FET elektrisch verbunden ist mit
dem dritten Ausgabeanschluss.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die dritte Schalt-Schaltung einen ersten FET und einen
zweiten FET, wobei der Widerstand zwischem einem Drain-Anschluss
und einem Source-Anschluss des ersten FET in einem Ein-Zustand nahezu
gleich dem einer angepassten Last ist, der Drain-Anschluss des ersten FET und der Drain-Anschluss
des zweiten FET elektrisch verbunden sind mit dem dritten Eingabeanschluss,
der Source-Anschluss des ersten FET geerdet ist, und ein Source-Anschluss
des zweiten FET elektrisch verbunden ist mit dem dritten Ausgabeanschluss.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst die oben genannte Antennen-Schalt-Vorrichtung:
Ein Übertragungs-Filter elektrisch
verbunden zwischen dem Übertragungsanschluss
und dem ersten Antennenanschluss; und ein Empfangsfilter mit einem
Schaltungsabschnitt, welcher elektrisch verbunden ist zwischen dem
zweiten Antennenanschluss und dem Empfangsfilter und mit einem dielektrischen
Resonator, welcher elektrisch verbunden ist mit dem Empfangsanschluss.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst die oben genannte Antennen-Schalt-Vorrichtung
ein Substrat mit einem ersten Abschnitt, auf welchem das Übertragungs-Filter
ausgebildet ist, einem zweiten Abschnitt, auf welchem der Schaltungsabschnitt
des Empfangs-Filters ausgebildet ist, und einem dritten Abschnitt,
auf welchem der dielektrische Resonator des Empfangs-Filters ausgebildet
ist,
wobei der dritte Abschnitt des Substrats eingefügt ist zwischen
dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst die oben genannte Antennen-Schalt-Vorrichtung:
ein Übertragungs-Filter elektrisch
verbunden zwischen dem Übertragungsanschluss
und dem ersten Antennenanschluss, zum Ermöglichen, dass eine Signalkomponente
mit einer Frequenz innerhalb eines Übertragungsfrequenzbandes hindurchtritt
und mit einer Impedanz in Bezug auf eine Signal-Komponente mit einer
Frequenz innerhalb eines Empfangsfrequenzbandes.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die Auswahlvorrichtung eine erste
Schalt-Schaltung umfassend einen ersten Eingabeanschluss, welcher
elektrisch verbunden ist mit einem ersten Antennenanschluss und
einem ersten Ausgabeanschluss, welcher elektrisch verbunden ist mit
einem Empfangsanschluss, und einer zweiten Schalt-Schaltung umfassend
einen zweiten Eingabeanschluss, welcher elektrisch verbunden ist
mit dem zweiten Antennenanschluss und einem zweiten Ausgabeanschluss,
welcher elektrisch verbunden ist mit dem Empfangsanschluss.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst die oben genannte Antennen-Schalt-Vorrichtung
ein Empfangsfilter elektrisch verbunden zwischen der ersten Schalt-Schaltung
und dem Empfangsanschluss.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ermöglicht
das Empfangsfilter selektiv einer Signal-Komponente des Empfangssignals
mit einer Frequenz innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbandes hindurchzutreten.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist das Empfangsfilter ein Bandpass-Filter
mit Dämpfungs-Polen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat das Übertragungs-Filter weiter eine
Tiefpass-Charakteristik.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat das Übertragungs-Filter ein Bandstop-Filter
und ein Tiefpass-Filter.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die zweite Schalt-Schaltung eine PIN-Diode, welche elektrisch
verbunden ist zwischen dem zweiten Eingabeanschluss und dem zweiten
Ausgabeanschluss.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die zweite Schalt-Schaltung eine Reihenschaltung einer
Induktivität
und eines Kondensators, welche elektrisch verbunden ist, zwischen
dem zweiten Eingabeanschluss und dem zweiten Ausgabeanschluss, und
die PIN-Diode ist parallel verbunden mit der Reihenschaltung.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die zweite Schalt-Schaltung einen FET mit einem Drain-Anschluss
und einem Source-Anschluss elektrisch verbunden zwischen dem zweiten
Eingabeanschluss und dem zweiten Ausgabeanschluss, und ein Steuersignal
zur Steuerung des FET wird eingegeben in den Gate-Anschluss des
FET.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die zweite Schalt-Schaltung eine Induktivität deren
eines Ende verbunden ist mit dem Drain-Anschluss des FET und deren
anderes Ende verbunden ist mit dem Source-Anschluss des FET.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die erste Schalt-Schaltung eine erste Induktivität, eine
zweite Induktivität,
einen ersten Kondensator, einen zweiten Kondensator, und eine PIN-Diode,
wobei ein Ende der ersten Induktivität und ein Ende des ersten Kondensators
elektrisch verbunden sind mit dem ersten Eingabeanschluss, das andere
Ende des erstens Kondensators geerdet ist, ein Ende der PIN Diode
und ein Ende der zweiten Induktivität elektrisch verbunden sind
mit dem anderen Ende der ersten Induktivität, das andere Ende der PIN
Diode geerdet ist, das andere Ende der zweiten Induktivität und ein
Ende des zweiten Kondensators elektrisch verbunden sind mit dem
ersten Ausgabeanschluss, und das andere Ende des zweiten Kondensators
geerdet ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die erste Schalt-Schaltung einen ersten Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnitt, einen
zweiten Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnitt,
und eine PIN Diode, wobei ein Ende des ersten Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnittes
elektrisch verbunden ist mit dem ersten Eingabeanschluss, ein Ende
der PIN Diode und ein Ende des zweiten Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnittes elektrisch
verbunden sind mit dem anderen Ende des ersten Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnittes,
das andere Ende der PIN Diode geerdet ist, und das andere Ende des
zweiten Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnittes elektrisch
verbunden ist mit dem ersten Ausgabeanschluss.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die erste Schalt-Schaltung eine Reihenschaltung einer
Induktivität
und einer PIN Diode, elektrisch verbunden zwischen dem ersten Eingabeanschluss
und dem ersten Ausgabeanschluss, und eine Kapazität, elektrisch
verbunden zwischen dem ersten Eingabeanschluss und dem ersten Ausgabeanschluss
und verbunden parallel mit der Reihenschaltung.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die erste Schalt-Schaltung eine Induktivität, einen
Kondensator, einen ersten FET und einen zweiten FET, wobei ein Ende
der Induktivität
und Ende des Kondensators elektrisch verbunden sind mit dem ersten
Eingabeanschluss, das andere Ende des Kondensators geerdet ist,
ein Drain-Anschluss des ersten FET und ein Drain-Anschluss des zweiten FET elektrisch
verbunden sind mit dem anderen Ende der Induktivität, ein Source-Anschluss
des ersten FET geerdet ist, und ein Source-Anschluss des zweiten FET elektrisch
verbunden ist mit dem ersten Ausgabeanschluss.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die erste Schalt-Schaltung einen Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnitt,
einen ersten FET, einen zweiten FET, wobei ein Ende des Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnittes
elektrisch verbunden mit dem ersten Eingabeanschluss, das andere
Ende des Viertel-Wellen-Übertragungs-Abschnittes
elektrisch verbunden ist mit einem Drain-Anschluss des ersten FET
und einem Drain-Anschluss des zweiten FET, ein Source-Anschluss
des ersten FET geerdet ist und ein Source-Anschluss des zweiten
FET elektrisch verbunden ist mit dem ersten Ausgabeanschluss.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die zweite Schalt-Schaltung einen ersten FET und einen
zweiten FET, wobei ein Drain-Anschluss des ersten FET und ein Drain-Anschluss
des zweiten FET elektrisch verbunden sind mit dem zweiten Eingabeanschluss,
ein Source-Anschluss des ersten FET geerdet ist, und ein Source-Anschluss
des zweiten FET elektrisch verbunden ist mit dem zweiten Ausgabeanschluss.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die zweite Schalt-Schaltung einen ersten FET, einen zweiten
FET, und einen Widerstand mit einem Widerstand nahezu gleich einer angepassten
Last, wobei ein Drain-Anschluss des ersten FET und ein Drain-Anschluss
des zweiten FET elektrisch verbunden sind mit dem zweiten Eingabeanschluss,
ein Ende des Widerstands verbunden ist mit einem Source-Anschluss
des ersten FET, das andere Ende des Widerstands geerdet ist, und ein
Source-Anschluss des zweiten FET elektrisch verbunden ist mit dem
zweiten Ausgabeanschluss.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat die zweite Schalt-Schaltung einen ersten FET und einen
FET, wobei der Widerstand zwischen einem Drain-Anschluss und einem Source-Anschluss
des ersten FET in einem Ein-Zustand nahezu gleich einer angepassten
Last ist, der Drain-Anschluss des ersten FET und ein Drain-Anschluss
des zweiten FET elektrisch verbunden sind mit dem ersten Eingabeanschluss,
der Source-Anschluss des ersten FET geerdet ist und ein Source-Anschluss
des zweiten FET elektrisch verbunden ist mit dem zweiten Ausgabeanschluss.
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Gemäß dem Antennen-Schalt-Bauelement bzw.
Antennenschalter der vorliegenden Erfindung werden keine zwei SPDT
Schalter benötigt
zum Empfangen und Senden, und mindestens eine PIN Diode kann in
einem Signalweg von dem ersten Antennenanschluss zu dem Empfangsanschluss
ausgelassen werden, verglichen zu einem Schalt-Bauelement, welches
zwei SPDT Schalter verwendet.
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Demzufolge
ermöglicht
die hierin beschriebene Erfindung den Vorteil des Schaffens eines
miniaturisierten Antennen-Schalt-Bauelements mit geringen Verlusten,
welches in der Lage ist selektiv eine Antenne mit einem Sender oder
einem Empfänger
zu verbinden und die Antennen zum Empfangen eines Signals zu schalten.
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Dieser
und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden den Fachleuten
offensichtlich werden beim Lesen und Verstehen der folgenden ausführlichen
Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Schaltplan eines Antennenschalters vom Beispiel 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine Draufsicht auf den Antennenschalter vom Beispiel 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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3 ist
ein Schaltplan eines Antennenschalters vom Beispiel 2 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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4 ist
ein Schaltplan eines Antennenschalters vom Beispiel 3 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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5 ist
ein Schaltplan eines Antennenschalters vom Beispiel 4 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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6 ist
ein Schaltplan eines Antennenschalters vom Beispiel 5 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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7 ist
ein Schaltplan eines herkömmlichen
SPDT Schalters.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Hiernach
wird die vorliegende Erfindung beschrieben werden anhand von veranschaulichenden Beispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
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Beispiel 1
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Bezugnehmend
auf die 1 und 2 umfasst
ein Antennenschalter von Beispiel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung
einen Sende- bzw. Übertragungsanschluss 101 zum
Empfangen eines Sende- bzw. Übertragungssignals,
einen ersten Antennenanschluss 102, welcher mit einer ersten
Antenne verbunden ist, einen zweiten Antennenanschluss 103, welcher
mit einer zweiten Antenne verbunden ist, einen Empfangsanschluss 104 zum
Ausgeben eines Empfangssignals, empfangen von dem ersten Antennenanschluss 102 und
dem zweiten Antennenanschluss 103, einen ersten Steueranschluss 105 zum Empfangen
eines ersten Steuersignals, und einem zweiten Steueranschluss 106 zum
Empfangen eines zweiten Steuersignals. Der Antennenschalter enthält weiter
eine erste Schalt-Schaltung 147, eine zweite Schalt-Schaltung 148,
eine dritte Schalt-Schaltung 149, einen Tiefpass-Filter 145,
welcher elektrisch verbunden ist zwischen dem Sendeanschluss 101 und
der ersten Schalt-Schaltung 147 und einem Bandpass-Filter 146,
welcher elektrisch verbunden ist zwischen der zweiten Schalt-Schaltung 148 und dem
Empfangsanschluss 104. Die erste Schalt-Schaltung 147 hat
einen Eingabeanschluss 162, welcher elektrisch verbunden
ist mit dem Sendeanschluss 101 und einen ersten Ausgabeanschluss 164,
welcher elektrisch verbunden ist mit dem ersten Antennenanschluss 102.
Die zweite Schalt-Schaltung 148 hat einen zweiten Eingabeanschluss 166,
welcher elektrisch verbunden ist mit dem ersten Antennenanschluss 102 und
einem zweiten Ausgabeanschluss 168, welcher elektrisch
verbunden ist mit dem Empfangsanschluss 104. Die dritte
Schalt-Schaltung 149 hat einen dritten Eingabeanschluss 170,
welcher elektrisch verbunden ist mit dem zweiten Antennenanschluss 103 und
einen dritten Ausgabeanschluss 172, welcher elektrisch
verbunden ist mit dem Empfangsanschluss 104.
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Die
erste Schalt-Schaltung 147, die zweite Schalt-Schaltung 148 und
die dritte Schalt-Schaltung 149 bilden einen Auswahlvorrichtung.
Die Auswahlvorrichtung wählt
einen Modus aus einem ersten Modus zum Ausgeben eines Signals entsprechend
dem Sendesignal an den ersten Antennenanschluss 102, einem
zweiten Modus zum Ausgeben eines Signals, welches empfangen wurde
bei der ersten Antenne, an den Empfangsanschluss 104, und
einen dritten Modus zum Ausgeben eines Signals, empfangen bei der
zweiten Antenne, an den Empfangsanschluss 104. Die Auswahlvorrichtung
wählt den
ersten Modus aus, wenn eine Spannung, welche den ersten Pegel hat,
dem ersten Steueranschluss 105 zugeführt wird, wählt den dritten Modus aus,
wenn eine Spannung, welche den zweiten Pegel hat, dem zweiten Steueranschluss 106 zugeführt wird,
und wählt
den zweiten Modus aus, wenn keine Spannung den ersten und zweiten
Steueranschlüssen 105 und 106 zugeführt wird.
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In
den 1 und 2 bezeichnen die Bezugszeichen 108, 109 und 110 PIN
Dioden; 114 und 115 an einem Ende kurzgeschlossen,
dielektrische koaxiale Resonatoren (dielektrische Resonatoren); 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123 und 124 Induktivitäten; 126 und 127 Widerstände; 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143 und 144 Kondensatoren; 150, 151, 152, 153, 154 und 155 Erdungsanschlüsse; und 156 ein
Erdungs-Elektroden-Muster.
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Die
Induktivitäten 116 und 117 und
die Kondensatoren 129, 130 und 131 bilden
den Tiefpassfilter 145, welcher ein Übertragungsfilter ist. Der
Tiefpassfilter 145 ermöglicht
es einem Signal, welches eine Frequenz hat innerhalb und niedriger
als ein Übertragungs-Frequenzband
hindurchzutreten, und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf Oberschwingungen
des Übertragungs-
bzw. Sendesignals. Die dielelektrischen Resonatoren 114 und 115,
die Induktivität 124 und
die Kondensatoren 142, 143 und 144 bilden
den Bandpassfilter 146, was ein Empfangsfilter ist. Der
Bandpassfilter 146 ermöglicht
es einem Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Empfangsfrequenzbandes
hindurchzutreten und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf Signale,
welche andere Frequenzen haben.
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Der
Bandpassfilter 146 enthält
einen Schaltungsteil, welcher elektrisch verbunden ist zwischen dem
zweiten Antennenanschluss 103 und dem Empfangsanschluss 104,
und die dielektrischen Resonatoren 114 und 115,
welche jeweils elektrisch verbunden sind zwischen dem Empfangsanschluss 104 und der
Erde. In diesem Beispiel bilden die Kondensatoren 142, 143 und 144 und
die Induktivität 124 den Schaltungsteil
des Bandpassfilters 146.
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Die
PIN Diode 108, die Induktivität bzw. Spule 119,
und der Kondensator 134 bilden die erste Schalt-Schaltung 147.
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Die
PIN Diode 109, die Induktivitäten 120 und 121 und
die Kondensatoren 136, 137 und 141 bilden
die zweite Schalt-Schaltung 148. In der zweiten Schalt-Schaltung 148 wird
eine Vorwärts-Spannung
an die PIN Diode 109 angelegt, um einen Zustand niedriger
Impedanz zwischen einer Anode und einer Kathode davon herzustellen
und ein Kontaktpunkt zwischen den Induktivitäten 120 und 121 ist fast
geerdet. Als Ergebnis schwingen die Induktivität 120 und der Kondensator 136 und
die Induktivität 121 und
der Kondensator 141 jeweils parallel zueinander, um eine
extrem hohe Impedanz zwischen dem zweiten Eingabeanschluss 166 und
dem zweiten Ausgabeanschluss 168 zu erzeugen.
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Die
PIN Diode 110, die Induktivität 122 und der Kondensator 140 bilden
die dritte Schalt-Schaltung 149. Eine Schaltung, welche
gebildet wird durch die Induktivität 118, den Widerstand 126 und
die Kondensatoren 132 und 133 arbeitet als eine
Eingangs-Abgleich-Schaltung, sowie als eine Steuerschaltung für die erste
Schalt-Schaltung 147.
Eine Schaltung, welche gebildet wird durch die Induktivität 123,
den Widerstand 127, die Kondensatoren 138 und 139 arbeitet
als eine Eingangs-Abgleich-Schaltung,
sowie als eine Steuerschaltung für
die dritte Schalt-Schaltung 149.
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Der
Kondensator 137, welcher eine geeignete Kapazität hat, trägt zu der
Verbesserung des Impedanzabgleichs bei dem ersten Antennenanschluss 102 und
dem Empfangsanschluss 104 bei, wenn ein Signal bei dem
ersten Antennenanschluss 102 empfangen wird.
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Der
Tiefpassfilter 145, welcher ein Übertragungs-Filter ist, entfernt
Komponenten von höheren Oberschwingungen
von dem Übertragungs-
bzw. Sendesignal, wodurch verhindert wird, dass die höheren Oberschwingungen
ausgestrahlt werden. Ein Gleichstrom-Sperrkondensator wird nicht
benötigt
für einen
Verbindungspunkt zwischen dem Bandpassfilter 146 und der
dritten Schalt-Schaltung 149 durch die Verwendung des Kondensators 142 als
ein Eingangs-Koppel-Element des Bandpassfilters 146. Der Bandpassfilter 146,
welcher ein Empfangsfilter ist, entfernt nicht erwünschte Signalkomponenten
von dem Empfangssignal. In dem Fall wenn der Bandpassfilter 146 zu
einem polarisierten Bandpassfilter gemacht wird, kann die Anzahl
der Resonatoren des Bandpassfilters 146 verringert werden
verglichen mit dem Fall wenn der Bandpassfilter 146 nicht
polarisiert ist.
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In
der zweiten Schalt-Schaltung 148 sind ein Ende der Induktivität 120 und
ein Ende des Kondensators 136 elektrisch verbunden mit
dem zweiten Eingabeanschluss 166, und das andere Ende des
Kondensators 136 ist geerdet. Das andere Ende der Induktivität 120 ist
elektrisch verbunden mit einem Ende der PIN Diode 109 und
einem Ende der Induktivität 121.
Das andere Ende der PIN Diode 109 ist geerdet. Das andere
Ende der Induktivität 121 und ein
Ende des Kondensators 141 sind elektrisch verbunden mit
dem zweiten Ausgabeanschluss 168, und das andere Ende des
Kondensators 141 ist geerdet. Die zweite Schalt-Schaltung 148 kann
mit einer solchen Konfiguration miniaturisiert werden.
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Wie
in 2 gezeigt, enthält der Antennen-Schalter dieses
Beispiels ein Substrat 100, auf welchem die Elemente des
Bauelements ausgebildet sind. Das Substrat 100 enthält einen
ersten Teil, auf welchem der Tiefpassfilter 145 ausgebildet
ist, einen zweiten Teil, auf welchem der Schaltungsteil des Bandpassfilters 146 ausgebildet
ist, und einen dritten Teil, auf welchem die dielektrischen Resonatoren 114 und 115 ausgebildet
sind. Der dritte Teil des Substrats 100 liegt zwischen
dem ersten Teil und dem zweiten Teil. Der Übertragungsanschluss 101 ist
ausgebildet neben dem Tiefpassfilter 145, der Erdungs-Anschluss 155 und
das Erdungs-Elektroden-Muster 156 sind ausgebildet neben
den dielelektrischen Resonatoren 114 und 115,
und der Empfangsanschluss 104 ist ausgebildet neben dem Schaltungsteil
des Bandpassfilters 146 auf dem Substrat 100.
Weil das Erdungs-Elektroden-Muster 156, welches verbunden
ist mit dem Erdungsanschluss 155 und die dielektrischen
Resonatoren 114 und 115 vorgesehen sind zwischen
dem Übertragungsanschluss 101 und
dem Empfangsanschluss 104, kann die Verschlechterung der
Trennung zwischen dem Übertragungsanschluss 101 und
dem Empfangsanschluss 104, verursacht durch die elektromagnetische
Kopplung zwischen dem Tiefpassfilter 145 und dem Bandpassfilter 146,
verhindert werden.
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In
der ersten Schalt-Schaltung 147 ist eine Serienschaltung
der Induktivität 119 und
des Kondensators 134 parallel zu der Diode 108 geschaltet. Der
Zweck dieser Verschaltung ist das Erhöhen der Impedanz zwischen dem
ersten Eingabeanschluss 162 und dem ersten Ausgabeanschluss 164 der
ersten Schalt-Schaltung 147, wenn die erste Schalt-Schaltung 147 unterbrochen
ist bzw. wird. In dem Fall wenn die Induktivität 119 und der Kondensator 134 von
der ersten Schalt-Schaltung 147 entfernt sind, wird die
Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 162 und dem
ersten Ausgabeanschluss 164 verringert. Jedoch kann selbst
in diesem Fall die gleiche Funktion wie die obige realisiert werden.
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Selbst
wenn ein Viertel-Wellen Übertragungsabschnitt
ersetzt wird für
entweder die Induktivität 120 und
den Kondensator 136 oder die Induktivität 121 und den Kondensator 141,
oder für
beide davon, kann die gleiche Funktion realisiert werden. In diesem
Fall kann ein spezifischer Effekt erhalten werden, d.h. der Verlust
des Empfangssignals zu einem Zeitpunkt, wenn das Empfangssignal
bei dem ersten Antennenanschluss 102 empfangen wird, wird
verringert.
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Hiernach
wird die Arbeitsweise des Antennen-Schalt-Bauelements des vorliegenden
Beispiels beschrieben werden.
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Wenn
das Übertragungssignal übertragen bzw.
gesendet wird (erster Modus) wird eine positive Spannung angelegt
an den ersten Steueranschluss 105, und keine Spannung wird
angelegt an den zweiten Steueranschluss 106. Ein Steuerstrom
fließt durch
den ersten Steueranschluss 105, den Widerstand 126,
die Induktivität 118,
die erste Schalt-Schaltung 147, die Induktivität 120,
und die PIN Diode 109 in dieser Reihenfolge. Entsprechend dem
Fluss des Steuerstromes wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 162 und
dem ersten Ausgabeanschluss 164 der ersten Schalt-Schaltung 147 und
zwischen einer Anode und einer Kathode der PIN Diode 109 niedrig.
Der Zustand niedriger Impedanz zwischen der Anode und der Kathode
der PIN Diode 109 führt
dazu, dass ein Kontaktpunkt zwischen den Induktivitäten 120 und 121 fast
geerdet ist. Aufgrund dieses Zustandes schwingen die Induktivität 120 und
der Kondensator 136 und die Induktivität 121 und der Kondensator 141 jeweils
parallel zueinander, um eine extrem hohe Impedanz zwischen dem zweiten
Eingabeanschluss 166 und dem zweiten Ausgabeanschluss 168 in
der zweiten Schalt-Schaltung 148 zu erzeugen. Folglich wird
das Übertragungssignal,
eingegeben von dem Übertragungsanschluss 101,
ausgegeben von dem ersten Antennenanschluss 102, jedoch
wird dieses nicht ausgegeben von den anderen Anschlüssen.
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Das
Antennen-Schalt-Bauelement des vorliegenden Beispiels hat zwei Empfangsmodi
zusätzlich
zu dem oben erwähnten Übertragungs-Modus. Diese
Empfangs-Modi sind klassifiziert dadurch, dass ein Signal von dem
ersten Antennenanschluss 102 empfangen wird (zweiter Modus)
und dass ein Signal von dem zweiten Antennenanschluss 103 empfangen
wird (dritter Modus).
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Zuerst
wird die Arbeitsweise des Modus zum Empfangen eines Signals von
dem ersten Antennenanschluss 102 beschrieben werden.
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Wenn
ein Signal empfangen wird von dem ersten Antennenanschluss 102,
wird keine Spannung angelegt an den ersten Steueranschluss 105 und
den zweiten Steueranschluss 106. Weil kein Steuerstrom
durch das Bauelement fließt,
wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 162 und
dem ersten Ausgabeanschluss 164 der ersten Schalt-Schaltung 147,
zwischen dem dritten Eingabeanschluss 170 und dem dritten
Ausgabeanschluss 172 der dritten Schalt-Schaltung 149, und zwischen
der Anode und Kathode der PIN Diode 109 hoch. Als Ergebnis
wird das Empfangssignal, eingeben von dem ersten Antennenanschluss 102,
ausgegeben von dem Empfangsanschluss 104, wird jedoch nicht
von den anderen Anschlüssen
ausgegeben.
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Als
nächstes
wird die Arbeitsweise des Modus, bei welchem ein Signal bei dem
zweiten Antennenanschluss 103 empfangen wird, beschrieben werden.
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Wenn
ein Signal empfangen wird von dem zweiten Antennenanschluss 103,
wird keine Spannung angelegt an den ersten Steueranschluss 105, und
eine positive Spannung wird angelegt an den zweiten Steueranschluss 106.
Ein Steuerstrom fließt durch
den zweiten Steueranschluss 106, den Widerstand 127,
die Induktivität 123,
die dritte Schalt-Schaltung 149, die Induktivität 121 und
die PIN Diode 109 in dieser Reihenfolge. Entsprechend dem
Fluss des Steuerstromes wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 162 und
dem ersten Ausgabeanschluss 164 in der ersten Schalt-Schaltung 147 hoch,
und die Impedanz zwischen dem dritten Eingabeanschluss 170 und
dem dritten Ausgabeanschluss 172 der dritten Schalt-Schaltung 149 und
zwischen der Anode und der Kathode der PIN Diode 109 wird
niedrig. Der Zustand niedriger Impedanz zwischen der Anode und der
Kathode der PIN Diode 109 führt dazu, dass der Kontaktpunkt
der Induktivitäten 120 und 121 fast
geerdet ist. Weil dies so ist schwingen die Induktivität 120 und
der Kondensator 136 und die Induktivität 121 und der Kondensator 141 parallel
zueinander, um eine extrem hohe Impedanz zwischen dem zweiten Eingabeanschluss 166 und
dem zweiten Ausgabeanschluss 168 in der zweiten Schalt-Schaltung 148 zu erzeugen.
Folglich wird das Empfangssignal, eingegeben von dem zweiten Antennenanschluss 103, ausgegeben
von dem Empfangsanschluss 104, wird jedoch nicht ausgegeben
von den anderen Anschlüssen.
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In
dem Antennen-Schalt-Bauelement von Beispiel 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung, welches die oben erwähnte
Konstruktion und Funktion hat, kann mindestens ein PIN Dioden-Element
ausgelassen werden in einem Signalweg von dem ersten Antennenanschluss 102 zu
dem Empfangsanschluss 104, anders als bei dem Schalt-Bauelement,
welches zwei SPDT Schalter verwendet. Des weiteren kann gemäß der vorliegenden
Erfindung ein miniaturisiertes Antennen-Schalt-Bauelement mit niedrigem
Verlust, welches in der Lage ist selektiv eine Antenne mit einem
Sender bzw. Transmitter oder einem Empfänger zu verbinden, das Entfernen
von unerwünschten Signal-Komponenten
von dem Empfangssignal durch Unterdrücken von höheren Oberschwingungen davon,
und das Schalten der Antennen zum Empfang erhalten werden.
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Beispiel 2
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Bezugnehmend
auf 3 enthält
ein Antennen-Schalt-Bauelement von Beispiel 2 gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Übertragungsanschluss 201 zum
Empfangen eines Übertragungssignals,
einen ersten Antennenanschluss 202, welcher mit einer ersten
Antenne verbunden ist, einen zweiten Antennenanschluss 203,
welcher mit einer zweiten Antenne verbunden ist, einen Empfangsanschluss 204 zum
Ausgeben eines Empfangssignals, empfangen von dem ersten Antennenanschluss 202 und
dem zweiten Antennenanschluss 203, einen ersten Steueranschluss 205 zum
Empfangen eines ersten Steuersignals, und einem zweiten Steueranschluss 206 zum
Empfangen eines zweiten Steuersignals. Das Antennen-Schalt-Bauelement
enthält
weiter eine erste Schalt-Schaltung 247, eine zweite Schalt-Schaltung 248 und
eine dritte Schalt-Schaltung 249, einen Tiefpassfilter 245,
elektrisch verbunden bzw. verschaltet zwischen dem Übertragungsanschluss 201 und
der ersten Schalt-Schaltung 247 und einen Bandpassfilter 246,
elektrisch verbunden zwischen einer zweiten Schalt-Schaltung 248 und
dem Empfangsanschluss 204. Die erste Schalt-Schaltung 247 hat
einen ersten Eingabeanschluss 262, elektrisch verbunden
mit dem Übertragungsanschluss 201 und
einen ersten Ausgabeanschluss 264, elektrisch verbunden
mit dem ersten Antennenanschluss 202. Die zweite Schalt-Schaltung 248 hat
einen zweiten Eingabeanschluss 266, elektrisch verbunden
mit dem ersten Antennenanschluss 202 und einem zweiten
Ausgabeanschluss 268, elektrisch verbunden mit dem Empfangsanschluss 204.
Die dritte Schalt-Schaltung 249 hat einen dritten Eingabeanschluss 270,
elektrisch verbunden mit dem zweiten Antennenanschluss 203 und
einem dritten Ausgabeanschluss 272, elektrisch verbunden
mit dem Empfangsanschluss 204.
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Die
erste Schalt-Schaltung 247, die zweite Schalt-Schaltung 247,
die zweite Schalt-Schaltung 248 und
die dritte Schalt-Schaltung 249 bilden eine Auswahlvorrichtung.
Die Auswahlvorrichtung wählt einen
Modus aus einem ersten Modus zum Ausgeben eines Signals entsprechend
dem Sende- bzw. Übertragungssignal
für den
ersten Antennenanschluss 202, einen zweiten Modus zur Ausgabe
eines Signals, empfangen bei der ersten Antenne, an den Empfangsanschluss 204 und
einen dritten Modus zum Ausgeben eines Signals, empfangen bei der zweiten
Antenne, an den Empfangsanschluss 204. Die Auswahlvorrichtung
wählt den
ersten Modus aus, wenn eine Spannung mit einem vorgegebenen Pegel dem
ersten Steueranschluss 205 zugeführt wird, wählt den dritten Modus aus,
wenn Spannungen mit vorgegebenen Pegeln den ersten und zweiten Steueranschlüssen 205 und 206 zugeführt werden,
und wählt
den zweiten Modus aus, wenn keine Spannung den ersten und zweiten
Steueranschlüssen 205 und 206 zugeführt wird.
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In 3 bezeichnen
die Bezugszeichen 208, 209 und 210 PIN
Dioden; 214 und 215 dielektrische koaxiale Resonatoren,
welche an einem Ende kurzgeschlossen sind (dielektrische Resonatoren); 216, 217, 218, 219, 220, 221, 222, 223 und 224 Induktivitäten; 226 und 227 Widerstände; 229, 230, 231, 232, 233, 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240, 241 und 242 Kondensatoren.
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Die
Induktivitäten 216 und 217 und
die Kondensatoren 229, 230 und 231 bilden
den Tiefpassfilter 245. Der Tiefpassfilter 245 erlaubt
es einem Signal, welches eine Frequenz innerhalb und niedriger als
ein Übertragungs-Frequenz-Band
hat, hindurchzutreten und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf höhere Oberwellen
bzw. Oberschwingungen des Übertragungs-
bzw. Sendesignals. Die dielektrischen Resonatoren 214 und 215,
die Induktivität 224 und die
Kondensatoren 240, 241 und 242 bilden
den Bandpassfilter 246. Der Bandpassfilter 246 erlaubt es
einem Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Empfangs-Frequenz-Bandes
hindurchzutreten und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf Signale,
welche andere Frequenzen haben.
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Die
PIN Diode 208, die Induktivität 219 und der Kondensator 234 bilden
die erste Schalt-Schaltung 247.
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Die
PIN Diode 209, die Induktivität 220 und der Kondensator 236 bilden
die zweite Schalt-Schaltung 248. In der zweiten Schalt-Schaltung 248 schwingen
die Induktivität 220 und
der Kondensator 236 parallel zueinander, um eine sehr hohe
Impedanz zwischen dem zweiten Eingabeanschluss 266 und
dem zweiten Ausgabeanschluss 268 zu erzeugen, wenn eine
Vorwärts-Spannung
an die PIN Diode 209 angelegt wird, um einen Zustand niedriger
Impedanz zwischen einer Anode und einer Kathode davon zu erzeugen.
Wenn eine Vorwärts-Spannung
nicht an die PIN Diode 209 angelegt wird und die Impedanz zwischen
der Anode und der Kathode der PIN Diode 209 hoch wird,
schwingen die Induktivität 220 und
der Kondensator 236 nicht parallel zueinander, um einen Zustand
niedriger Impedanz zwischen dem zweiten Eingabeanschluss 266 und
dem zweiten Ausgabeanschluss 268 zu erzeugen. In der zweiten Schalt-Schaltung 248 ist
eine serielle Schaltung aus der Induktivität 220 und der PIN
Diode 209 elektrisch parallel verbunden mit dem Kondensator 236 zwischen
dem zweiten Eingabeanschluss 266 und dem zweiten Ausgabeanschluss 268.
Diese Konstruktion liefert einen Effekt der Verringerung des Verlust
des Empfangs-Signals, wenn das Empfangs-Signal bei dem ersten Antennen-Anschluss 202 empfangen wird.
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Die
PIN Diode 210, die Induktivität 221 und der Kondensator 239 bilden
die dritte Schalt-Schaltung 249. Eine Schaltung, welche
gebildet wird durch die Induktivität 218, den Widerstand 226,
und die Kondensatoren 232 und 233 funktioniert
als eine Eingangs-Abgleich-Schaltung, sowie als eine Steuerschaltung
für die
erste Schalt-Schaltung 247.
Eine Schaltung, welche durch die Induktivität 222, den Widerstand 227,
die Kondensatoren 237 und 238 gebildet wird, funktioniert
als eine Eingangs-Abgleich-Schaltung,
sowie als eine Steuerschaltung für die
dritte Schalt-Schaltung 242.
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Hiernach
wird die Arbeitsweise des Antennen-Schalt-Bauelements des vorliegenden
Beispiels beschrieben werden.
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Wenn
das Sende- bzw. Übertragungs-Signal übertragen
wird (erster Modus), wird eine positive Spannung angelegt an den
ersten Steueranschluss 205 und keine Spannung wird angelegt
an den zweiten Steueranschluss 206. Ein Steuerstrom fließt durch
den ersten Steueranschluss 205, den Widerstand 226,
die Induktivität 218,
die erste Schalt-Schaltung 247, die zweite Schalt-Schaltung 248 und
die Induktivität 223 in
dieser Reihenfolge. Entsprechend dem Fluss des Steuer-Stromes wird die
Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 262 und dem
ersten Ausgabeanschluss 264 der ersten Schalt-Schaltung 247 niedrig
und die Impedanz zwischen dem zweiten Eingabeanschluss 266 und
dem zweiten Ausgabeanschluss 268 der zweiten Schalt-Schaltung 248 wird
hoch. Folglich wird das Übertragungs-Signal, welches von
dem Übertragungs-Anschluss 201 eingegeben
wird, von dem ersten Antennenanschluss 202 ausgegeben, wird
jedoch nicht von den anderen Anschlüssen ausgegeben.
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Das
Antennen-Schalt-Bauelement des vorliegenden Beispiels hat zwei Empfangs-Modi zusätzlich zu
dem oben erwähnten
Sende- bzw. Übertragungs-Modus.
Diese Empfangs-Modi sind klassifiziert in den Empfang eines Signals
von dem ersten Antennenanschluss 202 (zweiter Modus) und
den Empfang eines Signals von dem zweiten Antennenanschluss 203 (dritter
Modus).
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Zuerst
wird die Arbeitsweise des Modus zum Empfangen eines Signals von
dem ersten Antennenanschluss 202 beschrieben werden.
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Wenn
ein Signal von dem ersten Antennenanschluss 202 empfangen
wird, wird keine Spannung angelegt an den ersten Steueranschluss 205 und
den zweiten Steueranschluss 206. Weil kein Steuerstrom
durch das Bauelement fließt,
wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 262 und
dem ersten Ausgabeanschluss 264 der ersten Schalt-Schaltung 247 und
zwischen dem dritten Eingabeanschluss 270 und dem dritten
Ausgabeanschluss 272 der dritten Schalt-Schaltung 249 hoch. Gleichzeitig
wird die Impedanz zwischen dem zweiten Eingabeanschluss 266 und
dem zweiten Ausgabeanschluss 268 der zweiten Schalt-Schaltung 248 niedrig.
Als Ergebnis wird das Empfangssignal, eingegeben von dem ersten
Antennenanschluss 202, ausgegeben von dem Empfangsanschluss 204,
wird jedoch nicht ausgegeben von den anderen Anschlüssen.
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Als
Nächstes
wird die Arbeitsweise des Modus zum Empfang eines Signals bei dem
zweiten Antennenanschluss 203 beschrieben werden.
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Wenn
ein Signal empfangen wird von dem zweiten Antennenanschluss 203,
wird eine positive Spannung angelegt an den ersten Steueranschluss 205 und
den zweiten Steueranschluss 206. Ein Steuerstrom fließt durch
den ersten Steueranschluss 205, den Widerstand 226,
die Induktivität 218,
die erste Schalt-Schaltung 247,
die zweite Schalt-Schaltung 248 und die Induktivität 223 in
dieser Reihenfolge. Gleichzeitig fließt der Steuerstrom durch den
zweiten Steueranschluss 206, den Widerstand 227,
die Induktivität 222,
die dritte Schalt-Schaltung 249 und die Induktivität 223 in
dieser Reihenfolge. Entsprechend dem Fluss des Steuerstromes wird
die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 262 und
dem ersten Ausgabeanschluss 264 der ersten Schalt-Schaltung 247 und
zwischen dem dritten Eingabeanschluss 270 und dem dritten
Ausgabeanschluss 272 der dritten Schalt-Schaltung 249 niedrig und
die Impedanz zwischen dem zweiten Eingabeanschluss 266 und
dem zweiten Ausgabeanschluss 268 der zweiten Schalt-Schaltung 248 wird
hoch. Folglich wird das Empfangssignal, welches eingegeben wird,
von dem zweiten Antennenanschluss 203, ausgegeben von dem
Empfangsanschluss 204, wird jedoch nicht ausgegeben von
den anderen Anschlüssen.
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Das
Antennen-Schalt-Bauelement von Beispiel 2 gemäß der vorliegenden Erfindung
hat die gleiche Funktion wie diejenige von Beispiel 1. Jedoch ist
in dem vorliegenden Beispiel die Anzahl der Elemente zwischen dem
ersten Antennenanschluss und dem Empfangsanschluss geringer als
diejenige von Beispiel 1. Demzufolge kann der Verlust des Empfangssignals
in der Schaltung weiter minimiert werden.
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Beispiel 3
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Bezugnehmend
auf 4 umfasst ein Antennen-Schalt-Bauelement von Beispiel
3 gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Übertragungsanschluss 301 zum
Empfangen eines Übertragungssignals,
einen ersten Antennenanschluss 302, welcher mit einer ersten
Antenne verbunden ist, einen zweiten Antennenanschluss 303,
welcher mit einer zweiten Antenne verbunden ist, einen Empfangsanschluss 304 zum
Ausgeben eines Empfangssignals, empfangen von dem ersten Antennenanschluss 302 und
dem zweiten Antennenanschluss 303, einen ersten Steueranschluss 305 zum
Empfangen eines ersten Steuersignals, einen zweiten Steueranschluss 306 zum
Empfangen eines zweiten Steuersignals, einen dritten Steueranschluss 307 zum
Empfangen eines dritten Steuersignals, einen vierten Steueranschluss 308 zum
Empfangen eines vierten Steuersignals und einen fünften Steueranschluss 309 zum Empfangen
eines fünften
Steuersignals. Das Antennen-Schalt-Bauelement
umfasst weiter eine erste Schalt-Schaltung 342, eine zweite
Schalt-Schaltung 343, eine dritte Schalt-Schaltung 344,
einen Tiefpassfilter 340, welcher elektrisch verbunden
ist zwischen dem Übertragungsanschluss 301 und
der ersten Schalt-Schaltung 342, und einen Band-Pass-Filter 341,
welcher elektrisch verbunden ist bzw. verschaltet ist zwischen der
zweiten Schalt-Schaltung 343 und dem Empfangsanschluss 304.
Die erste Schalt-Schaltung 342 hat einen ersten Eingabeanschluss 362,
elektrisch verbunden mit dem Übertragungsanschluss 301,
und einen ersten Ausgabeanschluss 364, elektrisch verbunden
mit dem ersten Antennenanschluss 302. Die zweite Schalt-Schaltung 343 hat
einen zweiten Eingabe-Anschluss 366, elektrisch verbunden
mit dem ersten Antennenanschluss 302 und einen zweiten
Ausgabeanschluss 368, elektrisch verbunden mit dem Empfangsanschluss 304.
Die dritte Schalt-Schaltung 344 hat einen dritten Eingabe-Anschluss 370,
elektrisch verbunden mit dem zweiten Antennenanschluss 303 und
einen dritten Ausgabeanschluss 372, elektrisch verbunden
mit dem Empfangsanschluss 304.
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Die
erste Schalt-Schaltung 342, die zweite Schalt-Schaltung 343 und
die dritte Schalt-Schaltung 344 bilden eine Auswahlvorrichtung.
Die Auswahlvorrichtung wählt
einen Modus aus aus einem ersten Modus zur Ausgabe eines Signals
entsprechend dem Übertragungssignal
an den ersten Antennenanschluss 302, einen zweiten Modus
zur Ausgabe eines Signals, empfangen bei der ersten Antenne, an den
Empfangsanschluss 304 und einen dritten Modus zum Ausgeben
eines Signals, empfangen bei der zweiten Antenne an den Empfangsanschluss 304. Die
Auswahlvorrichtung wählt
den ersten Modus aus, wenn Spannungen, welche vorgegebene Pegel
haben, jeweils angelegt werden an die ersten, dritten und fünften Steueranschlüsse 305, 307 und 309, wählt den
zweiten Modus aus, wenn Spannungen mit vorgegebenen Pegeln jeweils
angelegt werden an die zweiten und fünften Steueranschlüsse 306 und 309 und
wählt den
dritten Modus aus, wenn Spannungen, welche vorgegebene Pegel haben,
jeweils angelegt werden an die dritten und vierten Steueranschlüsse 307 und 308.
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In 4 bezeichnet
das Bezugszeichen 310 eine PIN Diode; 311, 312, 313 und 314 Feld-Effekt-Transistoren
(FETs); 315 und 316 an einem Ende kurzgeschlossene
dielektrische koaxiale Resonatoren (dielektrische Resonatoren); 317, 318, 319, 320, 321 und 322 Induktivitäten bzw.
Spulen; 323 eine Streifenleitung (strip line); 324, 325, 326, 327 und 328 Widerstände; und 329, 330, 331, 332, 333, 334, 335, 336, 337, 338 und 339 Kondensatoren.
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Die
Streifenleitung 323 hat einen Wellenwiderstand bzw. eine
charakteristische Impedanz von ungefähr 50 Ω und hat eine Länge von
1/4 Wellenlänge
eines Signals mit einer Übertragungsfrequenz.
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Die
Induktivitäten 317 und 318 und
die Kondensatoren 329, 330 und 331 bilden
den Tiefpassfilter 340. Der Tiefpassfilter 340 ermöglicht es
einem Signal mit einer Frequenz innerhalb und niedriger als einem Übertragungs-Frequenz-Band
hindurchzutreten und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf höhere Harmonische
bzw. Oberschwingungen des Übertragungssignals.
Die dielektrischen Resonatoren 315 und 316, die
Induktivität 322 und
die Kondensatoren 337, 338 und 339 bilden
den Band-Pass-Filter 341. Der Band-Pass-Filter 341 ermöglicht es
einem Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Empfangs-Frequenz-Bandes
hindurchzutreten und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf Signale,
welche andere Frequenzen haben.
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Die
PIN Diode 310, die Induktivität 320 und der Kondensator 334 bilden
die erste Schalt-Schaltung 342. Eine Schaltung, welche
gebildet wird durch die Induktivität 319, den Widerstand 324,
die Kondensatoren 332 und 333 funktioniert als
eine Eingangs-Abgleich-Schaltung, sowie als eine Steuerschaltung
für die
erste Schalt-Schaltung 342.
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Die
FETs 311 und 312, die Streifenleitung 323,
die Steueranschlüsse 306 und 307 und
die Widerstände 325 und 326 bilden
die zweite Schalt-Schaltung 343. In dem Fall, wenn eine
Spannung nicht angelegt wird an den zweiten Steueranschluss 306,
wird die Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 311 niedrig
und ein Ende der Streifenleitung 323 ist fast geerdet,
die zweite Schalt-Schaltung 343 hat eine sehr hohe Impedanz in
Bezug auf den ersten Antennenanschluss 302.
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Die
FETs 313 und 314, die Steueranschlüsse 308 und 309,
die Induktivität 321 und
die Widerstände 327 und 328 bilden
die dritte Schalt-Schaltung 344. Der Widerstand zwischen
der Drain und der Source des FET 313 bei niedriger Impedanz
ist fast gleich einer abgeglichenen bzw. angepassten Last.
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In
der ersten Schalt-Schaltung 342 ermöglicht die PIN Diode 310,
dass ein großes
Signal hindurch übertragen
wird mit weniger Verzerrung, als wenn ein FET verwendet wird.
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Aufgrund
der Konstruktion, bei welcher die zweite Schalt-Schaltung 343 und
die dritte Schalt-Schaltung 344 jeweils ausgebildet sind
unter Verwendung eines FET, wird die elektrische Leistung, welche
von dem Antennen-Schalt-Bauelement verbraucht wird, ungefähr Null
zu einem Zeitpunkt, wenn ein Signal empfangen wird.
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In
der zweiten Schalt-Schaltung 343 ist ein Ende der Streifenleitung 323 elektrisch
mit dem zweiten Eingabeanschluss 366 verbunden und das
andere Ende der Streifenleitung 323 ist elektrisch mit
der Drain des FET 311 und der Drain des FET 312 verbunden.
Die Source des FET 311 ist geerdet und die Source des FET 312 ist
elektrisch verbunden mit dem zweiten Ausgabeanschluss 368.
Aufgrund dieser Konfiguration der zweiten Schalt-Schaltung 343 wird die
elektrische Leistung, welche verbraucht wird von der zweiten Schalt-Schaltung 343,
fast Null und die Verschlechterung der Trennung bzw. Isolation zwischen
dem ersten Antennenanschluss 302 und dem Empfangsanschluss 304 wird
verhindert zu einem Zeitpunkt, wenn eine Übertragungs-Leistung groß ist.
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Bei
der dritten Schalt-Schaltung 344 ist der Widerstand zwischen
einer Drain und einer Source des FET 313 bei einer niedrigen
Impedanz fast gleich einer angepassten bzw. abgeglichenen Last.
Die Drain des FET 313 und die Drain des FET 314 sind elektrisch
mit dem dritten Eingangsanschluss 370 verbunden, die Source
des FET 313 ist geerdet und die Source des FET 314 ist
elektrisch verbunden mit dem dritten Ausgangsanschluss 372.
Aufgrund dieser Konfiguration der dritten Schalt-Schaltung 344 wird
der zweite Antennenanschluss 303 im Wesentlichen mit einer
angepassten bzw. abgeglichenen Last verbunden, wenn die Impedanz
zwischen der Drain und der Source des FET 313 niedrig wird
und die Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 314 hoch
wird. Demzufolge kann die Interferenz zwischen der ersten Antenne,
welche mit dem ersten Antennenanschluss 302 verbunden ist
und der zweiten Antennen, welche mit dem zweiten Antennenanschluss 303 verbunden
ist, verhindert werden, wenn das Übertragungssignal übertragen
wird und wenn das Empfangssignal empfangen wird von dem ersten Antennenanschluss 302.
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In
der zweiten Schalt-Schaltung 343 kann die Streifenleitung 323 ersetzt
werden durch eine Induktivität
bzw. Spule, wobei ein Ende davon mit dem zweiten Eingangsanschluss 366 verbunden
ist und das andere Ende davon ist verbunden mit der Drain des FET 311 und
einen Kondensator, wobei ein Ende davon mit dem zweiten Eingangsanschluss 366 verbunden
ist und das andere Ende davon ist geerdet. In diesem Fall können die
gleichen Effekte erhalten werden wie diejenigen, welche erhalten
wurden, wenn die Streifenleitung 323 verwendet wurde und gleichzeitig
kann das Antennen-Schalt-Bauelement leicht miniaturisiert werden.
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Die
gleichen Effekte können
auch erhalten werden, wenn ein Ende eines Widerstandes mit einem
Widerstandswert fast gleich der abgeglichenen bzw. angepassten Last
verbunden ist mit der Source des FET 313 und das andere
Ende des Widerstandes ist geerdet, statt dass der Widerstand zwischen der
Drain und der Source des FETs 313 auf eine niedrige Impedanz
ungefähr
gleich zu der abgeglichenen bzw. angepassten Last gebracht wird.
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In
dem Fall wenn der Widerstand zwischen der Drain und der Source des
FET 313 bei einer niedrigen Impedanz ungefähr zu Null
gemacht wird, wird die Isolation bzw. Trennung der dritten Schalt-Schaltung 344 zu
einem Zeitpunkt, wenn die dritte Schalt-Schaltung 344 unterbrochen
ist, erhöht,
obwohl der zweite Antennen-Anschluss 303 nicht
mit einer abgeglichenen bzw. angepassten Last verbunden werden wird.
Es wird angemerkt, dass wenn der FET 313 von der dritten
Schalt-Schaltung 344 entfernt
wird, behält
die dritte Schalt-Schaltung 344 die erforderlichen Funktionen
bei, obwohl die oben erwähnten
Effekte verloren wurden.
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In
der dritten Schalt-Schaltung 344 ist ein Ende der Induktivität 321 verbunden
mit der Drain des FET 314 und das andere Ende der Induktivität 321 ist
verbunden mit der Source des FET 314. Aufgrund dieser Konfiguration
kann die Impedanz zwischen dem dritten Eingabeanschluss 370 und
dem dritten Ausgabeanschluss 372 der dritten Schalt-Schaltung 344 erhöht werden
zu einem Zeitpunkt, wenn die dritte Schalt-Schaltung 344 unterbrochen
ist. Die Induktivität 321 kann
von der dritten Schalt-Schaltung 344 entfernt werden. Jedoch
kann die gleiche Funktion wie diejenige des vorliegenden Beispiels
realisiert werden, selbst wenn die Induktivität 321 entfernt wird
und die Impedanz zwischen dem dritten Eingabeanschluss 370 und
dem dritten Ausgabeanschluss 372 verringert wird.
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Hiernach
wird die Arbeitsweise des Antennen-Schalt-Bauelements des vorliegenden
Beispiels beschrieben werden.
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Wenn
das Übertragungs-Signal übertragen wird
(erster Modus), wird eine positive Spannung angelegt an den ersten
Steueranschluss 305, eine negative Spannung gleich zu oder
niedriger als eine Abschnürungs(pinch
off)-Spannung wird angelegt an die dritten und fünften Steueranschlüsse 307 und 309 und
keine Spannung wird angelegt an die zweiten und vierten Steueranschlüsse 306 und 308.
Ein Steuerstrom fließt
durch den ersten Steueranschluss 305, den Widerstand 324,
die Induktivität 319,
die erste Schalt-Schaltung 342, die Streifenleitung 323 und den
FET 311 in dieser Reihenfolge. Wenn die Steuerspannungen
angelegt werden an die jeweiligen Steueranschlüsse, wird die Impedanz zwischen
dem ersten Eingabeanschluss 362 und dem ersten Ausgabeanschluss 364 der
ersten Schalt-Schaltung 342 und zwischen der Drain und
der Source der FETs 311 und 313 niedrig und die
Impedanz zwischen der Drain und der Source der FETs 312 und 314 wird hoch.
Der Zustand niedriger Impedanz zwischen der Drain und der Source
des FET 311 hält
ein Ende der Streifenleitung 323 fast geerdet. Dies bewirkt,
dass die zweite Schalt-Schaltung 343 eine extrem hohe Impedanz
in Bezug auf den ersten Antennenanschluss 302 hat. Als
Ergebnis wird das Übertragungssignal,
eingegeben von dem Übertragungsanschluss 301,
ausgegeben von dem ersten Antennenanschluss 302, wird jedoch
nicht ausgegeben von den anderen Anschlüssen. Des Weiteren wird zu
diesem Zeitpunkt die Impedanz zwischen der Drain und der Source
des FET 313 niedrig und die Impedanz zwischen der Drain
und der Source des FET 314 wird hoch. Demzufolge wird der
zweite Antennenanschluss 303 im Wesentlichen mit einer
angepassten bzw. abgeglichen Last verbunden.
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Das
Antennen-Schalt-Bauelement des vorliegenden Beispiels hat zwei Empfangs-Modi zusätzlich zu
dem oben erwähnten Übertragungs-Modus. Diese
Empfangs-Modi sind
klassifiziert in einen, welcher ein Signal von dem ersten Antennenanschluss 302 empfängt (zweiter
Modus) und einen, welcher ein Signal von dem zweiten Antennenanschluss 303 empfängt (dritter
Modus).
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Zuerst
wird die Arbeitsweise des Modus zum Empfangen eines Signals bei
dem ersten Antennenanschluss 302 beschrieben werden.
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Wenn
ein Signal von dem ersten Antennenanschluss 302 empfangen
wird, wird eine negative Spannung gleich zu oder weniger als eine
Abschnür-Spannung
angelegt an die zweiten und fünften
Steueranschlüsse 306 und 309.
Zu diesem Zeitpunkt wird keine Spannung angelegt an die ersten, dritten
und vierten Steueranschlüsse 305, 307 und 308.
Wenn eine solche Steuerspannung angelegt wird an die jeweiligen
Steueranschlüsse,
wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 362 und
dem ersten Ausgabeanschluss 364 der ersten Schalt-Schaltung 342 und
zwischen der Drain und der Source der FETs 311 und 314 hoch
und die Impedanz zwischen der Source und der Drain der FETs 312 und 313 wird
niedrig. Folglich wird das Empfangssignal, eingegeben von dem ersten
Antennenanschluss 302, ausgegeben von dem Empfangsanschluss 304,
wird jedoch nicht ausgegeben von den anderen Anschlüssen. Wenn
die Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 313 niedrig
wird und die Impedanz zwischen der Drain und der Source des FET 314 hoch
wird, wird der zweite Antennenanschluss 303 im Wesentlichen
mit einer angepassten bzw. abgeglichenen Last verbunden.
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Als
Nächstes
wird die Arbeitsweise des Modus zum Empfangen eines Signals bei
dem zweiten Antennenanschluss 303 beschrieben werden.
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Wenn
ein Signal empfangen wird von dem zweiten Antennenanschluss 303,
wird eine negative Spannung gleich zu oder weniger als eine Abschnür-Spannung
angelegt an den dritten Steueranschluss 307 und den vierten
Steueranschluss 308. Zu diesem Zeitpunkt wird keine Spannung
angelegt an die ersten, zweiten und fünften Steueranschlüsse 305, 306 und 309.
Wenn eine solche Steuerspannung angelegt wird an die jeweiligen
Steueranschlüsse,
wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 362 und
dem ersten Ausgabeanschluss 364 der ersten Schalt-Schaltung 342 und
zwischen der Drain und der Source der FETs 312 und 313 hoch,
und die Impedanz zwischen der Drain und der Source der FETs 311 und 314 wird
niedrig. Als Ergebnis wird das Empfangssignal, eingegeben von dem zweiten
Antennenanschluss 303, ausgegeben von dem Empfangsanschluss 304,
wird jedoch nicht von den anderen Anschlüssen ausgegeben.
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Wie
oben beschrieben, hat das Antennen-Schalt-Bauelement in Beispiel
3 gemäß der vorliegenden
Erfindung die gleiche Funktion wie dasjenige von Beispiel 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung und zusätzlich
verbraucht das Antennen-Schalt-Bauelement
in Beispiel 3 fast keine elektrische Leistung, wenn ein Signal empfangen
wird.
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Beispiel 4
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Bezugnehmend
auf 5 umfasst ein Antennen-Schalt-Bauelement von Beispiel
4 gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Übertragungsanschluss 401 zum
Empfangen eines Übertragungssignals,
einen ersten Antennenanschluss 402, welcher mit einer ersten
Antenne verbunden ist, einen zweiten Antennenanschluss 403,
welcher mit einer zweiten Antenne verbunden ist, einen Empfangsanschluss 404 zum
Ausgeben eines Empfangssignals, empfangen von dem ersten Antennenanschluss 402 und
dem zweiten Antennenanschluss 403 und einen Steueranschluss 405 zum
Empfangen eines Steuersignals. Das Antennen-Schalt-Bauelement umfasst weiter
eine erste Schalt-Schaltung 447, eine zweite Schalt-Schaltung 448,
einen Übertragungs-Filter 445,
welcher elektrisch verbunden bzw. verschaltet ist zwischen dem Übertragungsanschluss 401 und der
ersten Schalt-Schaltung 447 und
einen Band-Pass-Filter 446, welcher elektrisch verbunden ist
zwischen der zweiten Schalt-Schaltung 448 und dem Empfangsanschluss 404.
Die erste Schalt-Schaltung 447 hat einen ersten Eingangsanschluss 462,
welcher elektrisch mit dem Übertragungsanschluss 401 und
dem ersten Antennenanschluss 402 verbunden ist und einen
ersten Ausgabeanschluss 464, welcher elektrisch verbunden
ist mit dem Empfangsanschluss 404. Die zweite Schalt-Schaltung 448 hat
einen zweiten Eingangsanschluss 466, welcher elektrisch
verbunden ist mit dem zweiten Antennenanschluss 403 und
einen zweiten Ausgangsanschluss 468, welcher elektrisch verbunden
ist mit dem Empfangsanschluss 404.
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Die
erste Schalt-Schaltung 447 und die zweite Schalt-Schaltung 448 bilden
eine Auswahlvorrichtung. Die Auswahlvorrichtung wählt einen
Modus aus einem ersten Modus zum Ausgeben eines Signals entsprechend
dem Übertragungssignal
an dem ersten Antennenanschluss 402, einem zweiten Modus zum
Ausgeben eines Signals, empfangen bei der ersten Antenne, an den
Empfangsanschluss 404 und einen dritten Modus zum Ausgeben
eines Signals, empfangen bei der zweiten Antenne, an dem Empfangs-Anschluss 404 aus.
Die Auswahlvorrichtung wählt
den ersten Modus aus, wenn eine positive Spannung dem Steueranschluss 405 zugeführt wird, wählt den
zweiten Modus aus, wenn keine Spannung dem Steueranschluss 405 zugeführt wird
und wählt den
dritten Modus aus, wenn eine positive Spannung dem Steueranschluss 405 zugeführt wird.
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In 5 bezeichnen
die Bezugszeichen 408 und 409 PIN Dioden; 413, 414 und 415 an
einem Ende kurzgeschlossene dielektrische koaxiale Resonatoren (dielektrische
Resonatoren); 416, 417, 418, 419, 420 und 421 Induktivitäten bzw.
Spulen; 426 einen Widerstand; 429, 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438, 439, 440 und 441 Kondensatoren.
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Der
dielektrische Resonator 413, die Induktivitäten 416 und 417 und
die Kondensatoren 429, 430 und 431 bilden
den Übertragungs(transmission)-Filter 445.
Der Übertragungsfilter 445 ermöglicht es
einem Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Übertragungs-Frequenz-Bandes
des Übertragungssignals
hindurchzutreten und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf das Empfangssignal.
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Die
dielektrischen Resonatoren 414 und 415, die Induktivität 421 und
die Kondensatoren 439, 440 und 441 bilden
den Band-Pass-Filter 446. Der Band-Pass-Filter 446 ermöglicht es
einem Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Empfangs-Frequenz-Bandes hindurchzutreten
und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf Signale außerhalb
des Empfangsfrequenzbandes.
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Die
PIN Diode 408, die Induktivitäten 418 und 419 und
die Kondensatoren 432, 433, 434 und 438 bilden
die Schalt-Schaltung 447. In der ersten Schalt-Schaltung 447 schwingen
die Induktivität 418 und
der Kondensator 432 und die Indikutivtät 419 und der Kondensator 438 jeweils
parallel zueinander, wenn eine Vorwärts-Spannung an die PIN Diode 408 angelegt
wird, um einen Zustand niedriger Impedanz zwischen einer Anode und
einer Kathode davon zu erzeugen und ein Kontakt-Punkt zwischen den
Induktivitäten 418 und 419 ist
fast geerdet. Als Ergebnis wird die Impedanz zwischen dem ersten
Eingabeanschluss 462 und dem zweiten Eingabeanschluss 464 sehr
hoch. Der Kondensator 433 ist ein DC Sperr(blocking)-Kondensator.
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Die
PIN Diode 409, die Induktivität 420 und der Kondensator 436 bilden
die zweite Schalt-Schaltung 448.
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Der Übertragungs(transmission)-Filter 445 ist
so konstruiert, um es einem Signal mit einer Frequenz innerhalb
eines Übertragungs-Frequenz-Bandes
zu ermöglichen
hindurchzutreten und um es einem Signal mit einer Frequenz innerhalb
eines Empfangs-Signal-Frequenz-Bandes zu ermöglichen, gedämpft zu
werden. Aufgrund dieser Konstruktion wird das Übertragungssignal, eingegeben
von dem Übertragungsanschluss 401,
ausgegeben von dem ersten Antennenanschluss 402 und das
Empfangssignal, eingegeben von dem ersten Antennenanschluss 402,
wird nicht ausgegeben von dem Übertragungsanschluss 401.
Durch das Ausstatten des Übertragungs-Filters 445 mit
Tief-Pass Eigenschaften bzw. Kennlinien zusätzlich zu den oben erwähnten Übertragungs-Eigenschaften
bzw. -Kennlinien, wird der Übertragungsfilter 445 in
der Lage sein, die Sendung von höheren
Harmonischen bzw. Oberwellen des Übertragungssignals zu verhindern.
Weil der Übertragungsfilter 445 als
ein Band-Sperr(band-elimination)-Filter wirkt unter Verwendung eines
dielektrischen Resonators, sowie eines Tief-Pass-Filters, kann der
Verlust bzw. die Verminderung des Übertragungssignals verringert
werden und die Schaltung kann miniaturisiert werden, verglichen
mit dem Fall der Verwendung eines Band-Pass-Filters als Übertragungs-Filter 445.
In dem vorliegenden Beispiel wird ein ein-stufiger Sperr(notch)-Filter
für den Übertragungs-Filter 445 verwendet.
Es wird angemerkt, dass wenn ein mehr-stufiger Sperr-Filter für den Übertragungsfilter 445 verwendet
wird, kann eine bessere Leistungsfähigkeit erhalten werden.
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Das
Antennen-Schalt-Bauelement des vorliegenden Beispiels wird die gleiche
Funktion haben, wie das oben Beschriebene, obwohl die erste Schalt-Schaltung 447 die
gleiche Konfiguration hat, wie diejenige der zweiten Schalt-Schaltung 248 in Beispiel
2.
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Hiernach
wird die Arbeitsweise des Antennen-Schalt-Bauelements des vorliegenden
Beispiels beschrieben werden.
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Wenn
das Übertragungssignal
von der ersten Antenne übertragen
wird (erster Modus), wird eine positive Spannung an den Steueranschluss 405 angelegt.
Ein Steuerstrom fließt
durch den Steueranschluss 405, den Widerstand 426,
die zweite Schalt-Schaltung 448, die Induktivität 419 und
die PIN Diode 408 in dieser Reihenfolge. Entsprechend dem
Fluss des Steuerstromes wird die Impedanz zwischen dem zweiten Eingangsanschluss 466 und
dem zweiten Ausgangsanschluss 468 der zweiten Schalt-Schaltung 448 und
zwischen einer Anode und einer Kathode der PIN Diode 408 niedrig.
Der Zustand niedriger Impedanz zwischen der Anode und der Kathode
der PIN Diode 408 bewirkt, dass ein Kontaktpunkt zwischen
den Induktivitäten 418 und 419 fast
geerdet ist. Dies verursacht, dass die Induktivität 418 und
der Kondensator 432 und die Induktivität 419 und den Kondensator 438 parallel
miteinander schwingen (resonate). Als Ergebnis wird die Impedanz
zwischen dem ersten Eingangsanschluss 462 und dem ersten
Ausgangsanschluss 464 der ersten Schalt-Schaltung 447 sehr
hoch. Weil der Übertragungsfilter 445 es
ermöglicht,
dass ein Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Übertragungs-Frequenz-Bandes
hindurchtritt, tritt das Übertragungs-Signal,
eingegeben von dem Übertragungs-Anschluss 401,
durch den Übertragungs-Filter 445 hindurch
und wird von dem ersten Antennenanschluss 402 ausgegeben,
wird jedoch nicht von den anderen Anschlüssen ausgegeben.
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Das
Antennen-Schalt-Bauelement des vorliegenden Beispiels hat zwei Empfangs-Modi zusätzlich zu
dem oben erwähnten Übertragungs-
bzw. Sende-Modus. Diese Empfangs-Modi sind klassifiziert in einen,
bei welchem ein Signal bei dem ersten Antennenanschluss 402 empfangen
wird (zweiter Modus) und einen, bei welchem ein Signal empfangen
wird bei dem zweiten Antennenanschluss 403 (dritter Modus).
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Zuerst
wird die Arbeitsweise des Modus zum Empfangen eines Signals bei
dem ersten Antennenanschluss 402 beschrieben werden.
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Wenn
ein Signal empfangen wird bei dem ersten Antennenanschluss 402,
wird keine Spannung an den Steueranschluss 405 angelegt.
Weil kein Steuerstrom durch das Bauelement fließt, wird die Impedanz zwischen
dem zweiten Eingangsanschluss 466 und dem zweiten Ausgangsanschluss 468 der
zweiten Schalt-Schaltung 448 und zwischen der Anode und
der Kathode der PIN Diode 408 hoch. Die Impedanz des Übertragungs-Filters 445 in
Bezug auf den ersten Antennenanschluss 402 ist extrem hoch
in dem Empfangs-Frequenz-Band. Folglich wird das Empfangs-Signal,
eingegeben von dem ersten Antennenanschluss 402, ausgegeben
von dem Empfangsanschluss 404 und wird nicht ausgegeben
von den anderen Anschlüssen.
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Als
Nächstes
wird die Arbeitsweise des Modus zum Empfangen eines Signals bei
dem zweiten Antennenanschluss 403 beschrieben werden.
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Wenn
ein Signal empfangen wird bei dem zweiten Antennenanschluss 403,
wird eine positive Spannung an den Steueranschluss 405 angelegt.
Ein Steuerstrom fließt
durch den Steueranschluss 405, den Widerstand 426,
die zweite Schalt-Schaltung 448, die Induktivität 419 und
die PIN Diode 408 in dieser Reihenfolge. Entsprechend dem
Fluss des Steuerstromes wird die Impedanz zwischen dem zweiten Eingangsanschluss 466 und
dem zweiten Ausgangsanschluss 468 der zweiten Schalt-Schaltung 448 und zwischen
der Anode und der Kathode der PIN Diode 408 niedrig. Der
Zustand niedriger Impedanz zwischen der Anode und der Kathode der
PIN Diode 408 führt
dazu, dass der Kontaktpunkt zwischen den Induktivitäten 418 und 419 fast
geerdet ist. Dies verursacht, dass die Induktivität 418 und
den Kondensator 432 und die Induktivität 419 und der Kondensator 438 parallel
zueinander schwingen. Folglich wird die Impedanz zwischen dem Eingangsanschluss 462 und dem
Ausgangsanschluss 464 der ersten Schalt-Schaltung 447 sehr hoch. Folglich
wird das Empfangssignal, eingegeben von dem zweiten Antennenanschlus 403,
ausgegeben von dem Empfangsanschluss 404, wird jedoch nicht
ausgegeben von den anderen Anschlüssen.
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Das
Antennen-Schalt-Bauelement in Beispiel 4 gemäß der vorliegenden Erfindung
hat die gleiche Funktion wie dasjenige von Beispiel 1 und verwendet
eine geringere Anzahl von PIN Dioden, verglichen mit derjenigen
von Beispiel 1.
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Beispiel 5
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Bezugnehmend
auf 6 umfasst ein Antennen-Schalt-Bauelement in Beispiel
5 gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Übertragungsanschluss 501 zum
Empfangen eines Übertragungssignals,
einen ersten Antennenanschluss 502, welcher mit einer ersten
Antenne verbunden ist, einen zweiten Antennenanschluss 503,
welcher mit einer zweiten Antenne verbunden ist, einen Empfangsanschluss 504 zum
Ausgeben eines Empfangssignal, empfangen von dem ersten Antennenanschluss 502 und
dem zweiten Antennenanschluss 503, einen ersten Steueranschluss 505 zum
Empfangen eines ersten Steuersignals, einen zweiten Steueranschluss 506 zum
Empfangen eines zweiten Steuersignals, einen dritten Steueranschluss 507 zum
Empfangen eines dritten Steuersignals und einen vierten Steueranschluss 508 zum
Empfangen eines vierten Steuersignals. Das Antennen-Schalt-Bauelement
umfasst weiter eine erste Schalt-Schaltung 535, eine zweite Schalt-Schaltung 536,
einen Übertragungs(transmission)-Filter 533,
welcher elektrisch verbunden bzw. verschaltet ist zwischen dem Übertragungsanschluss 501 und
der ersten Schalt-Schaltung 535 und einen Band-Pass-Filter 534,
welcher elektrisch verbunden ist zwischen der zweiten Schalt-Schaltung 536 und dem
Empfangsanschluss 504. Die erste Schalt-Schaltung 535 hat
einen ersten Eingabeanschluss 562, welcher elektrisch mit
dem Übertragungsanschluss 501 und
dem ersten Antennenanschluss 502 verbunden ist und einen
ersten Ausgabeanschluss 564, welcher elektrisch verbunden
ist mit dem Empfangsanschluss 504. Die zweite Schalt-Schaltung 536 hat
einen zweiten Eingabeanschluss 566, elektrisch verbunden
mit dem zweiten Antennenanschluss 503 und einen zweiten
Ausgabeanschluss 568, elektrisch verbunden mit dem Empfangsanschluss 504.
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Die
erste Schalt-Schaltung 535 und die zweite Schalt-Schaltung 536 bilden
eine Auswahlvorrichtung. Die Auswahlvorrichtung wählt einen
Modus aus aus einem ersten Modus zum Ausgeben eines Signals entsprechend
dem Übertragungssignal
an den ersten Antennenanschluss 502, einem zweiten Modus
zum Ausgeben eines Signals, empfangen von der ersten Antenne, an
dem Empfangsanschluss 504 und einem dritten Modus zum Ausgeben
eines Signals, empfangen von der zweiten Antenne, an den Empfangsanschluss 504.
Die Auswahlvorrichtung wählt
den ersten Modus aus, wenn eine Spannung mit einem vorgegebenen
Pegel jeweils den zweiten und vierten Steueranschlüssen 506 und 508 zugeführt wird
und die ersten und dritten Steueranschlüsse 505 und 507 sind
geerdet, wählt
den zweiten Modus aus, wenn die Spannungen mit den vorgegebenen
Pegeln jeweils den ersten und vierten Steueranschlüssen 505 und 508 zugeführt werden
und die zweiten und dritten Steueranschlüsse 506 und 607 sind
geerdet und wählt
den dritten Modus aus, wenn die Spannungen mit vorgegebenen Pegeln
den zweiten und dritten Steueranschlüssen 506 und 507 zugeführt werden
und die ersten und vierten Steueranschlüsse 505 und 508 sind
geerdet.
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In 6 bezeichnen
die Bezugszeichen 509, 510, 511 und 512 FETs; 513, 514 und 515 an
einem Ende kurzgeschlossene dielektrische koaxiale Resonatoren (dielektrische
Resonatoren); 516, 517, 518 und 519 Induktivitäten bzw.
Spulen; 520, 521, 522, 523 und 524 Widerstände; und 525, 526, 527, 528, 529, 530, 531 und 532 Kondensatoren.
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Der
dielektrische Resonator 513, die Induktivitäten 516 und 517 und
die Kondensatoren 525, 526 und 527 bilden
den Übertragungsfilter 533.
Der Übertragungsfilter 533 erlaubt
es einem Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Übertragungsfrequenzbandes
hindurchzutreten und hat eine hohe Impedanz in Bezug auf das Empfangssignal.
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Die
dielektrischen Resonatoren 514 und 515, die Induktivität 519 und
die Kondensatoren 530, 531 und 532 bilden
den Band-Pass-Filter 534. Der Band-Pass-Filter 534 erlaubt ein Signal
mit einer Frequenz innerhalb eines Empfangsfrequenzbandes und hat
eine hohe Impedanz in Bezug auf Signale mit einer Frequenz außerhalb
des Empfangsfrequenzbandes.
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Die
FETs 509 und 510, die Induktivität 518, die
Widerstände 520 und 521 und
die Kondensatoren 528 und 529 bilden die erste
Schalt-Schaltung 535. In der ersten Schalt-Schaltung 535 schwingen
die Induktivität 518 und
der Kondensator 528 parallel zueinander, wenn die Impedanz
zwischen einer Drain und einer Source des FET 509 niedrig
wird und ein Ende der Induktivität 518 fast
geerdet ist. Folglich wird die Impedanz der ersten Schalt-Schaltung 535 in Bezug
auf den ersten Antennenanschluss 502 sehr hoch.
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Die
FETs 511 und 512, die Widerstände 522, 523 und 524 bilden
die zweite Schalt-Schaltung 536.
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In
der ersten Schalt-Schaltung 535 sind ein Ende der Induktivität 518 und
ein Ende des Kondensators 528 elektrisch verbunden mit
dem ersten Eingangsanschluss 562. Das andere Ende des Kondensators 528 ist
geerdet und das andere Ende der Induktivität 518 ist elektrisch
verbunden mit der Drain des FET 509 und der Drain des FET 510.
Die Source des FET 509 ist geerdet und die Source des FET 510 ist
elektrisch verbunden mit dem ersten Ausgabeanschluss 564.
Aufgrund dieser Konfiguration der ersten Schalt-Schaltung 535 wird
die elektrische Leistung, welche verbraucht wird von der ersten Schalt-Schaltung 535,
fast Null und die Verschlechterung der Isolation bzw. Trennung zwischen
dem ersten Antennenanschluss 502 und dem Empfangsanschluss 504 wird
verhindert zu einem Zeitpunkt, wenn eine Übertragungsleistung groß ist.
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In
der zweiten Schalt-Schaltung 536 ist der Widerstandswert
des Widerstandes 522 ein Widerstandswert, welcher ungefähr gleich
einer abgeglichenen bzw. angepassten Last ist. Weil der zweite Antennenanschluss 503 im
Wesentlichen verbunden ist mit einer abgeglichenen bzw. angepassten
Last zu einem Zeitpunkt, wenn die Impedanz zwischen der Drain und
der Source des FET 511 niedrig ist, kann eine unerwünschte Interferenz
zwischen der Antenne, verbunden mit dem ersten Antennenanschluss 502 und
der Antenne, verbunden mit dem zweiten Antennenanschluss 503,
verhindert werden, wenn das Übertragungssignal übertragen
wird und das Empfangssignal empfangen wird bei dem ersten Antennenanschluss 502.
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Obwohl
ein Viertel-Wellen Übertragungsabschnitt
ersetzt wurde für
die Induktivität 518 und
den Kondensator 528, können
die gleichen Effekte wie die Obigen erhalten werden.
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Der
Widerstand zwischen der Drain und der Source des FET 511 bei
einer niedrigen Impedanz kann fast gleich zu einer abgeglichenen
bzw. angepassten Last gemacht werden. Selbst in diesem Fall kann
der zweite Antennenanschluss 503 im Wesentlichen mit einer
abgeglichenen bzw. angepassten Last verglichen werden, wenn das Übertragungssignal übertragen
wird und das Empfangssignal empfangen wird bei dem ersten Antennenanschluss 502. Jedoch
kann die abgeglichene bzw. angepasste Last leichter reguliert bzw.
eingestellt werden, wenn der Widerstand 522 mit einem Widerstandswert
fast gleich der abgeglichenen bzw. angepassten Last mit der Source
des FET 511 verbunden wird.
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Wenn
eine Induktivität
verbunden ist zwischen der Drain des FET 512 und der Source
des FET 512 in der zweiten Schalt-Schaltung 536,
kann die Isolation bzw. Trennung der zweiten Schalt-Schaltung 536 zu
einem Zeitpunkt, wenn die zweite Schalt-Schaltung 536 unterbrochen
ist bzw. wird, erhöht
werden. In dem Fall, wenn der FET 511 und der Widerstand 522 von
der zweiten Schalt-Schaltung 536 entfernt sind, behält die zweite Schalt-Schaltung 536 noch
die erforderliche bzw. benötigte
Funktion bei, obwohl die oben erwähnten Effekte verloren werden.
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Hiernach
wird die Arbeitsweise des Antennen-Schalt-Bauelements des vorliegenden
Beispiels beschrieben werden.
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Wenn
das Übertragungssignal übertragen wird
von dem ersten Antennenanschluss 502 (erster Modus), wird
eine negative Spannung gleich zu oder kleiner als eine Abschnür(pinch-off)-Spannung
angelegt an die zweiten und vierten Steueranschlüsse 506 und 508 und
die ersten und dritten Steueranschlüsse 505 und 507 sind
geerdet. Wenn die Steuerspannung angelegt wird an die jeweiligen
Steueranschlüsse, wird
die Impedanz zwischen der Drain und der Source der FETs 510 und 512 hoch
und die Impedanz zwischen der Drain und der Source der FETs 509 und 511 wird
niedrig. Der Zustand niedriger Impedanz zwischen der Drain und der
Source des FET 509 hält einen
Anschluss der Induktivität 518 fast
geerdet, so dass die Induktivität 518 und
der Kondensator 528 parallel zueinander schwingen. Folglich
wird die Impedanz der ersten Schalt-Schaltung 535 in Bezug
auf den ersten Antennenanschluss 502 sehr hoch. Der Übertragungsfilter 533 erlaubt
es, dass ein Signal mit einer Frequenz innerhalb eines Übertragungsfrequenzbandes
hindurchtritt.
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Aufgrund
dieser Tatsache tritt das Übertragungssignal,
eingegeben von dem Übertragungsanschluss 501,
durch den Übertragungsfilter 533 hindurch
und wird ausgegeben von dem ersten Antennenanschluss 502,
wird jedoch nicht ausgegeben von den anderen Anschlüssen.
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In
dem ersten Modus wird die Impedanz zwischen der Drain und der Source
des FET 511 niedrig, der zweite Antennenanschluss 503 ist
verbunden mit dem Widerstand 522, wobei ein Ende davon
geerdet ist und die Impedanz zwischen der Drain und der Source des
FET 512 wird hoch, wodurch der zweite Antennenanschluss 503 im
Wesentlichen mit einer abgeglichenen bzw. angepassten Last verbunden wird.
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Das
Antennen-Schalt-Bauelement des vorliegenden Beispiels hat zwei Empfangs-Modi zusätzlich zu
dem oben erwähnten Übertragungsmodus. Diese
Empfangs-Modi sind klassifiziert in den Empfang eines Signals bei
dem ersten Antennenanschluss 502 (zweiter Modus) und den
Empfang eines Signals bei dem zweiten Antennenanschluss 503 (dritter
Modus).
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Zuerst
wird die Arbeitsweise des zweiten Modus beschrieben werden.
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Wenn
ein Signal empfangen wird bei dem ersten Antennenanschluss 502,
wird eine negative Spannung gleich zu oder kleiner als eine Abschnür-Spannung
angelegt an die ersten und vierten Steueranschlüsse 505 und 508 und
die zweiten und dritten Steueranschlüsse 506 und 507 sind
geerdet. Wenn die Steuerspannung angelegt wird an die jeweiligen
Steueranschlüsse,
wird die Impedanz zwischen der Drain und der Source der FETs 509 und 512 hoch
und die Impedanz zwischen der Drain und der Source der FETs 510 und 511 wird
niedrig. Als Ergebnis wird die Impedanz zwischen dem ersten Eingabeanschluss 562 und
dem ersten Ausgabeanschluss 564 der ersten Schalt-Schaltung 535 niedrig und
die zweite Schalt-Schaltung 536 hat eine hohe Impedanz
in Bezug auf die erste Schalt-Schaltung 535. Die Impedanz
des Übertragungsfilters 533 in Bezug
auf den ersten Antennenanschluss 502 ist sehr hoch innerhalb
eines Empfangsfrequenzbandes. Folglich wird das Empfangssignal,
eingegeben von dem ersten Antennenanschluss 502, ausgegeben
von dem Empfangsanschluss 504, wird jedoch nicht ausgegeben
von den anderen Anschlüssen.
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In
dem zweiten Modus wird die Impedanz zwischen der Drain und der Source
des FET 511 niedrig, der zweite Antennenanschluss 503 ist
verbunden mit dem Widerstand 522, wobei ein Ende davon
geerdet ist und die Impedanz zwischen der Drain und der Source des
FET 512 wird hoch, wodurch der zweite Antennenanschluss 503 im
Wesentlichen mit einer angepassten bzw. abgeglichen Last verbunden ist.
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Als
Nächstes
wird die Arbeitsweise des dritten Modus beschrieben werden.
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Wenn
ein Signal empfangen wird bei dem zweiten Antennenanschluss 503,
wird eine negative Spannung gleich zu oder kleiner als eine Abschnür-Spannung
angelegt an die zweiten und dritten Steueranschlüsse 506 und 507 und
die ersten und vierten Steueranschlüsse 505 und 508 sind
geerdet. Wenn die Steuerspannung angelegt wird an die jeweiligen
Steueranschlüsse,
wird die Impedanz zwischen der Drain und der Source der FETs 510 und 511 hoch
und die Impedanz zwischen der Drain und der Sourde der FETs 509 und 512 wird
niedrig. Folglich hat die erste Schalt-Schaltung 535 eine hohe Impedanz
in Bezug auf die zweite Schalt-Schaltung 536 und die Impedanz
zwischen dem zweiten Eingangsanschluss 566 und dem zweiten
Ausgangsanschluss 568 der zweiten Schalt-Schaltung 536 wird
niedrig. Als Ergebnis wird das Empfangssignal, eingegeben von dem
zweiten Antennenanschluss 503, ausgegeben von dem Empfangsanschluss 504,
wird jedoch nicht ausgegeben von den anderen Anschlüsse.
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Wie
oben beschrieben, hat das Antennen-Schalt-Bauelement in Beispiel
5 gemäß der vorliegenden
Erfindung die gleiche Funktion wie dasjenige von Beispiel 1 und
verbraucht fast keine Leistung.